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发布时间:2025年07月03日 13:00

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  他也因此获诺贝尔物理学奖,被同行尊称为“零度先生”。今天我们就来了解昂内斯制成液氦的过程。

  教授矢志攻难关

  卡末林·昂内斯是正宗的“富二代”,父亲是工厂厂长,母亲有艺术家的天赋,姐姐是当时的画家。昂内斯中学时对文学很感兴趣,是学校公认的小诗人。后来,他在广泛的阅读中对物理学产生浓厚的兴趣,总想弄清看不见摸不着的气体。

  1870年,17岁的昂内斯中学毕业后,没有像母亲期盼那样进入艺术学院进修,而是选择了格罗宁根大学攻读物理学。后来,由于成绩优异,他转入德国著名的海德堡大学学习。在那里,他遇到了著名的物理学家基尔霍夫和化学家罗伯特·威廉·本生,并与他们结下了深厚的师生之缘。

  有名师指导,青年昂内斯信心满满。1882年他受聘为莱顿大学物理学教授之后,就想改善物理实验室向低温实验研究进军。

  为了招来科技人才,1884年夏,荷兰莱顿大学的物理学教授卡末林·昂内斯向上级提交了一个重要的报告,里面提到了一个建议:希望学校重视人才的储备和培养,除了招揽科技人才比如国外的学者外,还要创建一所技工学校,让学生们参加学校的实验研究,争取制造液氢、液氦等,在世界性的低温实验角逐中领先一步。

  报告里的低温实验研究,科学根源来自英国物理学家法拉第。

  实验改善再攻关

  昂内斯提交的报告得到批准,校方同意他改善实验室装备,扩大实验室的规模。自此,他每天早出晚归,在做低温试验的同时,还要参加技工学校筹备会议,与来访学者面谈,给学生上课。

  技工学校建成后,培养了大量的玻璃技师,不但满足了荷兰本国的需要,还被聘请到其它国家实验室工作。此外,技工学校毕业的技师对本国的工业发展起到很大的促进的作用。

  1894年,在昂内斯组织下,莱顿大学建立液态气体(如液氢制造工厂和低温实验馆楼。通过工业规模建立实验室,这在世界历史上尚属首次。

  自此,物理学由手工业方式走向规模研究水平。荷兰也因昂内斯的研究一跃进入当时的科技强国之列。

  莱顿低温实验馆楼一角(文摘网)

  有了强有力的实验基础,昂内斯的气体液化研究实验之路就通畅多了。某天,他从杂志上看到一则消息:英国皇家研究所的物理学家杜瓦在实验中实现了氢气的液化和固化,本以为实验已达到低温的极限,但发现氦气还留在残余空气中,用很多方法都没制得液氦。

  “氦气不能液化,根本原因应该是低温过程中出现的技术问题。技术问题与实验室规模有关。可能杜瓦的实验室规模太小。”经过分析,昂内斯得出这样的结论。


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